OSI七层模型讲一下

OSI模型是采取了分层的设计理念，把复杂的网络通信模型分成了七层，每一层都接收下一层的特定服务，向上一层提供特定服务。发送方的每层都会给数据添加首部信息，接收方的每层都会验证并拆除首部信息得到数据，层层之间职责明确。

应用层：

应用程序是跑在应用层之上的，主机间不同的应用程序之间是靠应用进程来进行通信，而应用进程的通信是在两个端系统的应用层上通过交换“报文”来完成的。报文由应用层通过socket套接字发向操作系统内核，传到对端后通过socket套接字进入对端应用层。所以应用层是面向具体的应用来进行网络传输。

表示层：

在主机应用程序交互的过程中，不同的机型与软件必然会导致数据的表现形式不同。表示层就是把发送方特定的数据格式转化为“网络通用的数据格式”，然后接收方就可以成功接收到数据，并转换成它所需要的数据格式。

会话层：

决定数据传输使用哪种连接、建立连接和断开连接的时机、数据传输的顺序，还包括建立检查点和数据恢复功能。会话层以下各层才是真正具有传输数据的功能。

运输层：

运输层将两个端系统的IP交互扩展为两个端系统上的IP之间的应用进程的交互。在因特网中，发送端承接应用层的传来的“报文”，加上运输层首部生成“报文段”并发送给网络层。接收端接收网络层传来的报文段，拆解出报文段中的目的端口号，定向到对应的进程套接字上，把数据交付给了主机上运行的应用进程，完成不同主机进程间的逻辑通信。

网络层：

网络层是为不同主机来提供逻辑通信。在因特网中，发送端根据目标IP地址确定目标主机在网络中的位置，然后承接运输层发送来的报文段，添加IP头部封装成一个个“数据报”，然后向相邻的路由器发送数据报（当然底层也是经过交换机），经过一个个的路由器和局域网，最终到达接收端。接收端得到来自路由器的数据报，验证IP通过后，提取出其中的运输层的报文段将其向上传递给运输层。

数据链路层：

基于目标的MAC地址把数据发送给对端主机，并对通过物理介质进行传输互连的设备进行数据处理。在因特网中，网络层将数据报下移至数据链路层，数据链路层将字节流数据包封装成比特“帧”，然后基于目标主机的MAC地址，沿着端到端之间的链路，通过交换机将数据报传递给下一个节点（主机或路由器），在下一个节点数据链路层将数据报上传给网络层。

物理层：

将二进制比特数据转换为电压、光等信号，通过通信媒介传输给对端物理层。

为什么要有TCP/IP四层模型？

因特网把OSI七层模型简化为四层，是为了让TCP/IP协议簇更加灵活。我们把表示层、会话层中数据格式转换和数据传输连接管理等留给开发者处理，这样可以灵活地根据业务场景来切换。比如不太重要的服务就不使用连接管理功能。

在浏览器地址栏中输入地址后会发生什么？

①输入域名后，浏览器会对域名进行DNS解析，得到目标IP地址

转DNS解析

②查看CDN中是否有该请求的缓存，若有则直接返回。

③HTTPS请求进行TLS握手，后续的数据传输都通过会话密钥保证安全传输。

转HTTPS

④为消息体添加HTTP头部组成HTTP报文，然后通过socket把报文发送给操作系统的传输层。

⑤传输层一般使用TCP协议，传输层会先判断是否与该目标IP+目标端口已经建立长连接，若没有则先通过三次握手建立TCP连接。然后把源端口和目标端口（URL输入）组装成TCP头部，然后拼接到HTTP请求报文中，生成TCP报文段，然后发送给给操作系统的网络层。

⑥网络层协议主要是IP协议，网络层把源IP和目标IP（解析域名后缓存在操作系统中）组装成IP头部，拼接到TCP报文段，生成数据报，然后发送给操作系统的MAC层。

⑦MAC层为数据报添加MAC头部，然后通过APR协议广播自己的IP地址，就得到了MAC网卡的MAC地址（MAC网卡即第一跳路由器），然后把数据报经过交换机发送给MAC网卡。MAC网卡得到具有目标IP的数据报，通过OSPF路由协议在一个个局域网和路由器之间跳转，最终达到最后一跳路由器，它的后面就是目标机器所在的局域网。然后此路由器根据通过ARP协议得到最终的目标服务器MAC地址，则网络包根据这个MAC地址，经过交换机达到目标服务器。

⑧目标服务器接收到这个数据包。

• 操作系统的数据链路层首先验证MAC头正确，取出MAC头并将网络包发送给操作系统的网络层。网络层验证IP头正确，取下IP头并将网络包发送给传输层。传输层收到数据包之后，会给源机器回发一个ACK报文，体现TCP连接的可靠传输。然后取下把数据包的TCP头，得到其中的80端口号，找到正在监听这个端口的进程。

• Nginx代理服务器就监听到了这个请求，把请求报文路由转发给对应主机。

• 一般是由Tomcat应用服务器来接收请求，交给内部线程池来处理。Tomcat线程根据HTTP协议解析请求报文，把解析结果封装到一个Request对象中。然后经过责任链中的多个节点处理Request对象，最后一个责任链节点会生成一个Servlet实例并封装入这个Request对象中。然后就会触发filterChain过滤链，从Servlet上下文中拿到所有filter，按照servletName匹配过滤器并放入filterChain中。然后执行filterChain中的每个过滤器，读取解析servlet实例的请求体。完成后就调用servlet实例的service()方法，根据请求方法类型选择doGet()、doPost()执行业务逻辑处理，生成响应对象。

⑨响应对象由Tomcat原路返回至源主机，渲染出相应的页面。